Рассмотрено Утверждаю

ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ КОТЛА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КП 140102..00.00.00 ПЗ

Руководитель: Лепяхова Г.С.

Выполнил студент гр.

2008 г.

Рассмотрено Утверждаю

предметной комиссией Зам. директора по УР “___”___________200 _г. “___” ____________200 _г

Председатель_____________ ________ И.Ю. Живова.

ЗАДАНИЕ

для курсового проектирования

по учебной дисциплине____________________«Котельныеустановки»_________________________________

студента специальности 140102 – “Теплоснабжение и теплотехническое оборудование”_ ”_3_”__ курса_____ группы_ ___

С-Пб ГУСЭ Политехнического техникума _______________________________

(наименование среднего специального заведения)

студ._______ _ ___ ____________________________________

(фамилия, имя, отчество)

Тема задания: _________________________________________

_____________________________________________________________________________________________

Курсовой проект на указанную тему выполняется студентами техникума в следующем объеме:

1. Пояснительная записка.

_____Введение________________________________________________________________________________

________Исходные данные:_____________________________________________________________________

________1. Паропроизводительность котла D =_ т/ч_________________________________________________

________2. Давление_14_атм____________________________________________________________________

________3. Температура питательной воды__ ⁰C________________________________________________

________4. Непрерывная продувка_ %____________________________________________________________

________5. Топливо:__ ____________________________________________

________1. Содержание записки_________________________________________________________________

________1.1. Краткое описание оборудования:_____________________________________________________

________1.2. Описание котла____________________________________________________________________

________1.3. Выбор топочного устройства_________________________________________________________

________1.4. Обоснование выбранной температуры уходящих газов___________________________________

________1.5. Выбор хвостовых поверхностей нагрева_______________________________________________

2. Расчетная часть проекта.______________________________________________________________________

________2.1. Состав топлива____________________________________________________________________

________2.2. Конструктивные характеристики_____________________________________________________

________2.3. Расчет объемов продуктов сгорания___________________________________________________

________2.4. Расчет энтальпии продуктов сгорания_________________________________________________

________2.5. Составление теплового баланса котла_________________________________________________

________2.6. Расчет топки______________________________________________________________________

________2.7. Расчет конвективного пучка_________________________________________________________

________2.8. Расчет водяного экономайзера_______________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________

3. Графическая часть проекта.___________________________________________________________________

____________________Компоновочные чертежи котла типа__________________________________________

_____________________________________________________________________________________________

Лист 1 ___ Продольный разрез. Горизонтальный разрез. _ Вид сверху.___ _________________________________

Лист 2 _______________________________________________________________________________________

Лист 3 _______________________________________________________________________________________

Дата выдачи___________________

Срок окончания________________

Преподователь_________________

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102..00.00.00 ПЗ

Разраб.

Провер.

Лепяхова Г.С

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

СОДЕРЖАНИЕ

Лит.

Листов

СПб ГУСЭ ПТ гр

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

Введение 1.Исходные данные 1.2.Паропроизводительность котла 1.3.Давление 1.4.Температура питательной воды 1.5.Непрерывная продувка 1.6.Топливо 2.Краткое описание оборудования 2.1.Описание котла 2.2.Выбор топочного устройства 2.3.Обоснование выбранной температуры уходящих газов 2.4.Выбор хвостовых поверхностей нагрева 3.Расчетная часть проекта 3.1.Состав топлива 3.2.Конструктивные характеристики 3.3.Расчет объемов продуктов сгорания 3.4.Расчет энтальпии продуктов сгорания 3.5.Составление теплового баланса котла 3.6.Расчет топки 3.7.Расчет конвективного пучка 3.8.Расчет водяного экономайзера 4.Литература

4 6 6 6 6 6 6 7 7 8 9 9 10 10 11 12 15 17 19 22 29 33

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102..00.00.00 ПЗ

Разраб.

Провер.

Лепяхова Г.С

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Лит.

Листов

СПб ГУСЭ ПТ гр

1. Исходные данные

1.1. Паропроизводительность котла

D = т/ч

1.2 Давление

P = 1,4 МПа

1.3 Температура питательной воды

t_пит = °C

1.4 Непрерывная продувка

p = %

1.5 Топливо

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102..00.00.00 ПЗ

Разраб.

Провер.

Лепяхова Г.С.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА

Лит.

Листов

СПб ГУСЭ ПТ гр

3. Расчётная часть проекта

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102.11.00.00.00 ПЗ

3.1 Состав топлива

Газопровод	Состав газа по объему, %	Низшая теплота сгорания сухого газа, кДж/м³	Плотность газа при нормальных условиях, кг/м³
	CH₄	C₂H₆	C₃H₈	C₄H₁₀	C₅H₁₂ и более тяжелые	N₂	CO₂

Таблица 1

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102..00.00.00 ПЗ

3.2 Конструктивные характеристики

Таблица 2

Величина	Единицы	Типоразмер котла

Объем топки	м³
Площадь поверхности стен топки	м²
Диаметр экранных труб	мм
Шаг труб боковых экранов	мм
Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева	м²
Площадь поверхности нагрева конвективных пучков	м²
Диаметр труб конвективных пучков	мм
Расположение труб
Поперечный шаг труб	мм
Продольный шаг труб	мм
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания	м²
Число рядов труб по ходу продуктов сгорания в одном газоходе

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102..00.00.00 ПЗ

3.3 Расчет объемов продуктов сгорания

Таблица 3

Величина	Расчетная формула	Теоретические объемы м³/кг
Газоход
Топка, фестон	Конвективный пучок	Экономайзер
1. Коэффициент α после поверхности нагрева
2. Коэффициент α^ср в газоходе поверхности нагрева
3. Избыточное количество воздуха, м³/кг
4. Объем водяных паров, м³/кг
5. Полный объем продуктов сгорания
6. Объемная доля трехатомных газов
7. Объемная доля водяных паров
8. Суммарная объемная доля
9. Концентрация золы в продуктах сгорания, кг/м³		только для КЕ	только для КЕ	только для КЕ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102..00.00.00 ПЗ

3.4 Расчет энтальпии продуктов сгорания

Таблица 4

Поверхность нагрева	Температура после поверхности
Топка












Конвективные пучки






Водяной экономайзер

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102..00.00.00 ПЗ

3.5 Составление теплового баланса котла (КЕ)

Таблица 5

Рассчитываемая величина	Обозначение	Единица	Расчетная формула	Расчет
1. Располагаемое тепло		кДж/м³
2. Температура уходящих газов		°C	рекомендации § 4-4
3. Энтальпии уходящих газов		кДж/м³
4. Температура холодного воздуха		°C	рекомендации § 4-4
5. Энтальпия теоретического количества холодного воздуха		кДж/м³
6. Потери тепла от механической неполноты горения		%	Таблица 5-4
7. Потери тепла с уходящими газами		%
8. Потери тепла от химической неполноты горения		%	Таблица 5-4
9. Потери тепла от наружного охлаждения		%	Таблица 4-1
10. Сумма тепловых потерь		%
11. К.П.Д. котла брутто		%
12. Расход продувки		кг/с
13. Полезная мощность котла		кВт
14. Расход топлива		кг/с
15. Расчётный расход топлива		кг/с
16. Коэффициент сохранения тепла		–

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102.11.00.00.00 ПЗ

3.5 Составление теплового баланса котла (ДЕ)

Таблица 5

Рассчитываемая величина	Обозначение	Единица	Расчетная формула	Расчет
1. Располагаемое тепло		кДж/м³
2. Температура уходящих газов		°C	рекомендации § 4-4
3. Энтальпии уходящих газов		кДж/м³
4. Температура холодного воздуха		°C	рекомендации § 4-4
5. Энтальпия теоретического количества холодного воздуха		кДж/м³
6. Потери тепла с уходящими газами		%
7. Потери тепла от химической неполноты горения		%	Таблица 5-4
8. Потери тепла от наружного охлаждения		%	Таблица 4-1
9. Сумма тепловых потерь		%
10. К.П.Д. котла брутто		%
11. Расход продувки		кг/с
12. Полезная мощность котла		кВт
13. Расход топлива		м³/с
14. Коэффициент сохранения тепла		–

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102..00.00.00 ПЗ

3.6 Расчет топки (КЕ)

Таблица 6

Рассчитываемая величина	Обозначение	Единица	Расчетная формула	Расчет
1. Температура продуктов сгорания на выходе из топки		°C	задаемся
2. Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки		кДж/м³	из Таблицы 4 при 900 ⁰С
3. Полезное тепловыделение в топке		кДж/м³
4. Коэффициент загрязнения		–	Таблица 5-10
5. Средний коэффициент тепловой эффективности		–
6. Эффективная толщина излучающего слоя		м
7. Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами		1/(м·МПа)
8. Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами		1/(м·МПа)	График 5-5
9. Коэффициент ослабления лучей частицами кокса		1/(м·МПа)
10. Коэффициент ослабления лучей		1/(м·МПа)
11. Оптическая толщина поглощения		–
12. Степень черноты среды, заполняющей топку

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102..00.00.00 ПЗ

Продолжение таблицы 6

Рассчитываемая величина	Обозначение	Единица	Расчетная формула	Расчет
13.Удельная нагрузка зеркала горения		кВТ/м²	Таблица 4-2
14. Площадь зеркала горения		м²
15. Площадь зеркала горения выбранной решётки		м²	Таблица 5-3
16. Степень черноты топки		–
17.Относительное положение максимума температуры		–
18. Коэффициент		–
19. Теоретическая температура горения		K
20. Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания
21. Действительная температура на выходе из топки		°C

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102.11.00.00.00 ПЗ

3.6 Расчет топки (ДЕ)

Таблица 6

Рассчитываемая величина	Обозначение	Единица	Расчетная формула	Расчет
1. Температура продуктов сгорания на выходе из топки		°C	задаемся
2. Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки		кДж/м³	из Таблицы 4 при 1000 ⁰С
3. Полезное тепловыделение в топке		кДж/м³
4. Коэффициент загрязнения		–	Таблица 5-10
5. Средний коэффициент тепловой эффективности		–
6. Эффективная толщина излучающего слоя		м
7. Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами		1/(м·МПа)
8. Содержание углерода и водорода в рабочей массе природного газа		%
9. Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами		1/(м·МПа)
10. Коэффициент ослабления лучей газами		1/(м·МПа)
11. Оптическая толщина поглощения		–

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102.11.00.00.00 ПЗ

Продолжение таблицы 6

Рассчитываемая величина	Обозначение	Единица	Расчетная формула	Расчет
12. Степень черноты несветящейся части факела		–
13. Степень черноты светящейся части факела		–
14. Коэффициент усреднения		–	Таблица 5-11
15. Степень черноты факела		–
16. Степень черноты топки		–
17.Относительное положение максимума температуры		–
18. Коэффициент		–
19. Теоретическая температура горения		K
20. Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания
21. Действительная температура на выходе из топки		°C

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102..00.00.00 ПЗ

3.7 Расчет конвективного пучка (КЕ)

Таблица 7

Рассчитываемая величина	Обозначение	Единица	Расчетная формула	Расчет
1. Температура продуктов сгорания после рассчитываемого газохода		°C	задается предварительно
2. Энтальпия продуктов сгорания на входе в поверхность нагрева		кДж/м³
3. Количество тепла, вносимое воздухом		кДж/м³
4. Тепловосприятие пучка		кДж/м³
5. Расчетная температура потока продуктов сгорания в газоходе		°C
6. Средняя скорость продуктов сгорания в газоходе		м/с
7. Коэффициент теплоотдачи		Вт/(м²·К)	Рисунок 6-4
8. Поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания		–	задаемся
9. Поправка на геометрическую компоновку пучка		–	задаемся

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102..00.00.00 ПЗ

Продолжение таблицы 7

Рассчитываемая величина	Обозначение	Единица	Расчетная формула	Расчет
10. Коэффициент, учитывающий изменение физических параметров потока		–	Рисунок 6-4
11. Коэффициент теплоотдачи конвекцией		–
12. Толщина излучающего слоя для гладкотрубных пучков		м
13. Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами		–
14. Степень черноты газового потока		–
15. Степень черноты газового потока		–
16. Средняя температура охлаждающей среды		°C	(3)
17. Температура загрязненной стенки		°C
18. Коэффициент теплоотдачи		Вт/(м²·К)	Рисунок 6-7

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140102..00.00.00 ПЗ

Продолжение таблицы 7

Рассчитываемая величина	Обозначение	Единица	Расчетная формула	Расчет
20. Коэффициент теплоотдачи излучением		Вт/(м²·К)
21. Коэффициент использования		–	задаемся
22. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке		Вт/(м²·К)
23. Коэффициент тепловой эффективности		–	Таблица 6-2
24. Коэффициент теплопередачи		Вт/(м²·К)
25. Температурный напор		°C
26. Количество тепла, воспринятое поверхность нагрева		кДж/м³

3.7 Расчет конвективного пучка (ДЕ)

Таблица 7

Рассчитываемая величина	Обозначение	Единица	Расчетная формула	Расчет
1. Температура продуктов сгорания после рассчитываемого газохода		°C	задается предварительно
2. Энтальпия продуктов сгорания на входе в поверхность нагрева		кДж/м³
3. Количество тепла, вносимое воздухом		кДж/м³
4. Тепловосприятие пучка		кДж/м³
5. Расчетная температура потока продуктов сгорания в газоходе		°C
6. Средняя скорость продуктов сгорания в газоходе		м/с
7. Коэффициент теплоотдачи		Вт/(м²·К)	Рисунок 6-4
8. Поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания		–	задаемся
9. Поправка на геометрическую компоновку пучка		–	задаемся